(57)【要約】【課題】  走査線が副走査方向に位置変動し、走査線の重ね合わせがずれてカラー画像形成時に色ずれが発生することを防止する。また、オーバーフィルド光学系を用いた際に感光体中央と端部の露光光量ムラの発生を抑制する。【解決手段】  射出光学系と、該射出光学系から出射された光ビームを折り返すミラーと、該ミラーによって折り返されたビームを偏向走査する偏向器と、これらを内包する筐体と、該筐体を光軸方向に位置決めする位置決め部と、前記筐体を光軸と直交する主走査方向に位置決めする位置決め部を有する走査光学装置において、前記光軸方向に位置決めする位置決め部と前記主走査方向に位置決めする位置決め部とによって定義される仮想線の交点近傍に前記光ビームを折り返すミラーを配置する。【選択図】  図１
2007025472.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出光学系と、該射出光学系から出射された光ビームを折り返すミラーと、該ミラーによって折り返されたビームを偏向走査する偏向器と、これらを内包する筐体と、該筐体を光軸方向に位置決めする位置決め部と、前記筐体を光軸と直交する主走査方向に位置決めする位置決め部を有する走査光学装置において、前記光軸方向に位置決めする位置決め部と前記主走査方向に位置決めする位置決め部とによって定義される仮想線の交点近傍に前記光ビームを折り返すミラーを配置したことを特徴とする走査光学装置。
【請求項２】
請求項１記載の走査光学装置において、前記光軸方向に位置決めする位置決め部は、前記反射ミラーを挟んで主走査方向両側に設けられていることを特徴とする走査光学装置。
【請求項３】
請求項１〜２記載の走査光学装置において、前記走査光学装置は複数の走査線を複数の感光体に導く光学素子を保持している走査光学装置であり、前記射出光学系のビームを折り返すミラーは前記複数の走査線を得るための複数の射出ビームを偏向器に導くことを特徴とする走査光学装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項記載の走査光学装置を備え、その走査光学装置から出射される各光ビームによって対応する各感光体上を走査露光し画像を形成する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数ビームを走査して複数の感光体を同時に露光する、いわゆるタンデム方式の光走査装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電荷を帯びた感光体上に画像情報に応じて変調された光ビームを走査露光して静電潜像を形成し、現像、転写、定着という電子写真プロセスにより画像を得るデジタル複写機、プリンタが広く用いられている。
【０００３】
同様に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）に対応する画像信号に対して帯電、露光、現像を行いこれらを重ね合わせて転写することでフルカラー画像を形成するフルカラー複写機、カラープリンタも広く使用されており、近年、このようなフルカラー画像形成装置においては、各現像色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に対応する画像形成部を直列に配置し、転写像を逐次重ね合わせて１パスでフルカラー画像を形成する、いわゆるタンデム方式が普及している。
【０００４】
上記に示すタンデム方式の一例として、特開2003-270574に示される走査光学装置がある。特開特開2003-270574の走査光学装置では光学ハウジングの固定点が走査レンズの光軸に関して対称に配設されており、光学ハウジングの熱変形を非対称にならないようにし、画像形成装置の色ずれを抑制している。
【特許文献１】特開2003-270574号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、射出光学系のビームをミラーで折り返してポリゴンミラーに光を導く走査光学装置では、光学ハウジングの熱変形による前記ミラーの位置変動は、走査線位置を大きく変動させてしまうという問題がある。
【０００６】
特に、複数の走査線を各現像色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に対応する画像形成部に走査してカラー画像を形成する走査光学装置においては、走査線が副走査方向に位置変動すると走査線の重ね合わせがずれてカラー画像形成時に色ずれが発生する。
【０００７】
また、特開2003-270574に記載されているオーバフィルド光学系の場合、ポリゴンミラーに入射するビームが主走査方向にずれると感光体中央と端部で露光光量にムラが生じ、印字品質を損なってしまう問題が生じる。
【０００８】
特開2003-270574における走査光学装置の固定部の場合、走査線の対称性は保たれるものの、射出ビームを折り返すミラーの位置変動に対しては規制されておらず、光学ハウジングに安価な樹脂材料を用いることが困難であった。本発明が解決しようとする課題は、光学ハウジングに熱変形が生じた場合でも射出ビームを折り返すミラーの位置変動を最小限に抑制し、色ずれの少ないカラー画像を得ることができる走査光学装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本出願に係る発明は、射出光学系と、該射出光学系から出射された光ビームを折り返すミラーと、該ミラーによって折り返されたビームを偏向走査する偏向器と、これらを内包する筐体と、該筐体を光軸方向に位置決めする位置決め部と、前記筐体を光軸と直交する主走査方向に位置決めする位置決め部を有する走査光学装置において、前記光軸方向に位置決めする位置決め部と前記主走査方向に位置決めする位置決め部とによって定義される仮想線の交点近傍に前記光ビームを折り返すミラーを配置したことを特徴とする。
【００１０】
また、前記光軸方向に位置決めする位置決め部は、前記反射ミラーを挟んで主走査方向両側に設けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、前記スキャナユニットが、複数の走査線を複数の感光体に導く光学素子を保持している走査光学装置であり、前記射出光学系のビームを折り返すミラーは前記複数の走査線を得るための複数の射出ビームを偏向器に導くことを特徴とする。
【００１２】
また、前記走査光学装置から出射される各光ビームによって対応する各感光体上を走査露光し画像を形成する画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明によれば、射出光学系と、該射出光学系から出射された光ビームを折り返すミラーと、該ミラーによって折り返されたビームを偏向走査する偏向器と、これらを内包する筐体と、該筐体を光軸方向に位置決めする位置決め部と、前記筐体を光軸と直交する主走査方向に位置決めする位置決め部を有する走査光学装置において、前記光軸方向に位置決めする位置決め部と前記主走査方向に位置決めする位置決め部とによって定義される仮想線の交点近傍に前記光ビームを折り返すミラーを配置したことで、光学ハウジングに熱変形が生じた場合でも射出ビームを折り返すミラーの位置変動を最小限に抑制でき、色ずれの少ないカラー画像を得ることができる。その結果走査線の副走査方向の位置変動を抑制することができる。またオーバーフィルド光学系を用いた際に感光体中央と端部の露光光量ムラを抑制することができる。
【００１４】
また、前記光軸方向に位置決めする位置決め部は、前記反射ミラーを挟んで主走査方向両側に設けられていることで、走査光学装置と被走査面との位置決めをより精度良くすることができる。
【００１５】
また、前記走査光学装置は複数の走査線を複数の感光体に導く光学素子を保持している走査光学装置であり、前記射出光学系のビームを折り返すミラーは前記複数の走査線を得るための複数の射出ビームを偏向器に導く場合、走査線の副走査方向の位置変動を抑制し複数の走査線を容易に分離することができる。また前記効果に加え小型かつ安価かつ消費エネルギーの小さい走査光学装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施例１）
図１は本実施例におけるカラー画像形成装置１５を示す図である。
【００１７】
同図において１６は後述する走査光学装置であって、各々同じ走査光学装置である。本実施形態においては、画像情報に基づいて各々光変調された各光束（レーザビーム）３Ｃ、３Ｙ、３Ｍ、３Ｋが走査光学装置１６から出射し、各々対応する像担持体としての感光ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｋ面上を照射して潜像を形成する。この潜像は、現像器４Ｃ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｋによって各々、シアン、イエロー、マゼンダ、ブラックのトナー画像に可視像化される。転写材搬送ベルト５４は、図中左側のその外周面に静電吸着により転写材５３を吸着して感光ドラム１Ｃ、１Ｙ、１Ｍ、１Ｋに転写材５３を接触させるべく図中時計回りに循環移動する。転写材搬送ベルト５４の循環移動によって転写材５３は転写位置まで搬送され、各々の感光ドラムのトナー像が転写材５３に転写される。
【００１８】
転写材５３上に形成されたカラー画像は定着器５５によって熱定着されたのち、装置外に出力される。
【００１９】
図３は本実施例における走査光学装置１６の内部構成を説明した図である。レーザユニット１７から出射した光束３は、反射ミラー１９によって角度を変えられ、第１ｆθレンズ２０を通過した後、回転多面鏡２１の光束反射面２２に集光される。回転多面鏡２１は、光偏向器２３によって回転駆動され、入射した光束３を偏向する。偏向された光束３は、再度、第１fθレンズ２０を通過し、第２ｆθレンズ２４を通過後、感光ドラム１上に集光、走査され、静電潜像を形成する。反射ミラー１９や光偏向器２３などの光学部品は樹脂製の光学箱２５に内包される。光学箱２５の上部開口は図示しない光学蓋によって閉塞される。
【００２０】
続いて、図２、図４、図５、図８を用いてカラー画像形成装置１５への走査光学装置１６の固定方法について説明する。
【００２１】
カラー画像形成装置１５の本体フレームは、左側板２７、右側板２８、後側板２９、底板３０、スキャナステイ３１によって構成される。左側板２７、右側板２８および後側板２９には走査光学装置１６を支持するための開口穴３４、３５、３７が設けられている。開口穴３４、３５には、Ｘ方向の取り付け基準となる基準面３４ｘ、３５ｘが形成されている。同様に開口穴３４、３５、３７には、Z方向の取り付け基準となる基準面３４ｚ、３５ｚ、３７ｚが形成されている。走査光学装置１６は、光学箱２５に設けられた基準面５０ｘ、５０ｚ、５１ｘ、５１ｚ、５２ｚを、基準面３４ｘ、３４ｚ、３５ｘ、３５ｚ、３７ｚに突き当てることによって、Ｘ、Ｚ方向に位置決めされる。すなわち本体フレームは走査光学装置１６をX方向には２点で、Z方向には３点で支持することになる。
【００２２】
また、スキャナステイ３１には長穴３６が設けられている。走査光学装置１６は、光学箱２５の底部に形成された基準ボス５７と長穴３６の嵌合によって、Ｙ方向に位置決めされる。
【００２３】
本体フレームに位置決めされた走査光学装置１６は、開口穴３４、３５、３７の３点において固定手段により固定される。
【００２４】
ここで、反射ミラー１９は、図３に示すように、走査光学装置１６のＸ方向取り付け基準である基準面５０ｘ、５１ｘを結んだ直線上に略配置されている。また、走査光学装置１６のＹ方向取り付け基準である基準ボス５７は反射ミラー１９の近傍にＹ座標が同じになるように配設されている。
【００２５】
走査光学装置１６およびカラー画像形成装置１５が稼動すると、走査光学装置１６の内部および周辺部の温度は上昇する。温度上昇に伴い、光学箱２５は熱膨張し、光学箱２５に取り付けられている反射ミラー１９などの光学素子の姿勢は変化する。図６に、走査光学装置１６の内部温度が上昇したときの、光束反射面１９aの変位量のシミュレーション結果を示している。光束反射面１９aの変位量は、図７に記載のｕ軸方向のシフト、v軸周りの回転およびw軸周りの回転について検証した。図６の光学箱Ａ、Ｂ、Ｃはそれぞれ図７の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す走査光学装置の光学箱形状に対応する。本実施例で用いている走査光学装置の形態はＢであって、基準面５０ｘおよび５１ｘを結んだ直線上に反射ミラー１９が配置されている。図７（Ａ）の走査光学装置では、基準面５０ｘおよび５１ｘを結んだ直線よりもＸ軸プラス方向３０ｍｍの位置に反射ミラー１９が配置されている。図７（Ｃ）の走査光学装置では、基準面５０ｘおよび５１ｘを結んだ直線よりもＸ軸マイナス方向３０ｍｍの位置に反射ミラー１９が配置されている。図６のシミュレーション結果より次のことが分かる。本実施例の走査光学装置の形態（B）が、最も光束反射面１９aの変位量を抑えることができる。すなわち、反射ミラー１９によって反射された光束の主走査方向、副走査方向の位置変動を抑制することができる。
【００２６】
本実施例によれば、走査光学装置１６およびカラー画像形成装置１５が稼動して、走査光学装置１６の内部および周辺部の温度が上昇した場合であっても、反射ミラーのv軸周りの回転変動を極小に抑えることができる。すなわち感光ドラム上におけるビーム照射位置の副走査方向の変動を抑制することができる。したがって色ずれの少ない良好な画像を提供することができる。
【００２７】
また、反射ミラーのw軸周りの回転変動およびu軸方向の変動を極小に抑えることができる。したがって回転多面鏡の光束反射面に対して、主走査方向にずれることなく光束を照射することができるので、オーバーフィルド光学系を用いた場合に、感光ドラムの中央部と端部の露光光量ムラを抑制することができる。
【００２８】
なお、本実施例では、レーザユニット１７から出射した光束３は、反射ミラー１９によって角度を変えられ、第１ｆθレンズ２０を通過した後、回転多面鏡２１の光束反射面２２に集光されるが、光束３の角度を変える手段はミラーに限定されるものではなく、プリズム等を用いた偏向手段でも良いのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のカラー画像形成装置の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明のカラー画像形成装置の実施例を示す斜視図である。
【図３】本発明の走査光学装置の実施例を示す図である。
【図４】本発明のカラー画像形成装置への走査光学装置の固定を示す部分図である。
【図５】本発明のカラー画像形成装置への走査光学装置の固定を示す部分図である。
【図６】本発明の走査光学装置のシミュレーションを示す図である。
【図７】本発明の走査光学装置のシミュレーションを示す図である。
【図８】本発明のカラー画像形成装置への走査光学装置の固定を示す図である。
【図９】特開2003-270574に示される走査光学装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１５  カラー画像形成装置
１６  走査光学装置
２５  光学箱
１９  反射ミラー
【図１】
2007025472.tif 000003
【図２】
2007025472.tif 000004
【図３】
2007025472.tif 000005
【図４】
2007025472.tif 000006
【図５】
2007025472.tif 000007
【図６】
2007025472.tif 000008
【図７】
2007025472.tif 000009
【図８】
2007025472.tif 000010
【図９】
2007025472.tif 000011